动力气象425

一、名词解释

1.β平面近似？

所谓的β平面近似是对f 参数作高一级的近似，其主要内容是：

⑴当f 处于系数地位不被微商时，取常数=?0f f ；

⑵当f 处于对y 求微商时，取df ／dy=β=常数

采用β平面近似的好处是：用局地直角坐标系讨论大尺度运动将是方便的，而球面效应引起的f 随纬度的变化对运动的作用被部分保留下来。在低纬度大气

动力学研究中，取0f ≌0，f ≌βy,这称为赤道β平面近似。

2.f 平面近似？

这是对地转参数f=2Ωsin ?采用的一种近似。在中纬度地区，若运动的经

向水平尺度远小于地球半径时，可以取常数=?0f f ，即把f 作为常数处理，这

种近似称为0f 近似。这种近似完全没有考虑f 随纬度的变化。

3.正压大气？

正压大气是指：当大气中密度分布仅仅随气压而变时，即ρ≡ρ(P),这种大气称为正压大气。所以正压大气中等压面也就是等密度面，由于p=ρRT,因此正压大气中等压面也就是等温度面，等压面上分析不出等温线。由此，也没有热成风，也就是地转风随高度不发生变化。

4.斜压大气？

斜压大气是指：当大气中密度的分布不仅随气压而且还随温度而变时，即ρ≡ρ(P,T),这种大气称为斜压大气。所以斜压大气中等压面和等密度面（或等温面）是相交的，等压面上具有温度梯度，即地转风随高度发生变化。在中高纬度大气中，通常是斜压大气。大气中斜压结构对于天气系统的发生、发展有着重要意义。

5.地转偏差？

地转偏差是指：实际风与地转风之差， 常用符号D 表示之。其数学式为： g V -V D =

6.地转运动：

等压线为一族平行的直线时的平衡流场称为地转风场，或称为地转运动。

7、罗斯贝数： 水平惯性力与水平科氏力之比，即：00U R f L =，表示大气运动的准地转程度，也可用来判别大气运动的类型（大、中、小尺度）和特性（线性或非线性）。

V g V D

8. Rossby 参数

由于地球呈球体之关系，科氏参数向北之变量。以符号表示如下： β=d/dy(2 Ωsin φ)=2 Ωcos φ/a ，式中Ω系地球之角速度，φ为纬度，a 为地球之平均半径，β即为罗斯贝参数。罗斯贝参数，通常多视为一常数。

9全位能：即空气的内能和位能之和

由于静力平衡大气中，铅直气柱所包含的位能与内能是成比例的，所以将气柱中的位能与内能合在一起定义为全位能*

P 更为方便。即有

????

? ??=+Φ=∞A p dA Tdz c I P 0***ρ 全位能实际上是气柱的焓。全位能有时也称为位能。

10.有效位能？

有效位能的定义：它是闭合系统中大气的全（部）位能与温度场按绝热过程重新调整后系统所具有的最小全位能的差。

11. 行星边界层

在接近地球表面的一层大气中，强烈的风的铅直切边和下垫面非均匀增热，常会引起湍流的发展，这层大气称为行星边界层。大约离地（海）面（也称下垫面）1-1.5公里内的大气。

12.自由大气：

摩擦层以上、空气运动不受地表摩擦影响的大气

自由大气是水平方向上科氏力（科里奥利里）和气压梯度力的二力平衡 二、

1.大气运动方程有哪几个？

z y x F g p dt d F y

p fu dt dv F x

p fv dt du +-??-=+??-=++??-=-z 111ρωρρ 运动方程的三个分量方程

0)(=??+??+??+z y v x u dt d ωρρ 连续方程 Q dt dp dt dT c p =-α热力学能量方程

RT p ρ=状态方程

2、何谓热成风？如何判断冷暖平流？

热成风：一般把地转风随高度的变化称为热成风。

或定义为铅直方向上两等压面上地转风的矢量差。

从下层地转风到上层地转风逆时针旋转为冷平流

从下层地转风到上层地转风顺时针旋转为暖平流

3.声波、重力内波、惯性重力外波、Rossy 波生成的必要条件？

答：声波生成的必要条件：流体的可压缩性

重力内波生成的必要条件：大气层结稳定

惯性重力外波生成的必要条件：自由面的垂直扰动在重力及水平科氏力共同作用下形成的波动

Rossy 波生成的必要条件：绝对涡度守恒，

4、中纬度大尺度大气运动的主要特点？

答：中纬度大尺度特征：准水平（W<

5、尺度分析、P 坐标系的建立。

尺度分析法是依据表征某类运动系统的运动状态和热力学状态各物理量的特征值，估计大气运动方程中各项量级大小的一种方法。它的目的是简化方程。

P 坐标系的建立：大中尺度运动中具有静力平衡是建立P 坐标系的物理基础；数学条件是场函数气压P （x,y,z,t ）在铅直方向上是z 的连续单调函数。

6、地转偏差、内能、位能、全位能。

地转偏差：动能产生的必要条件。

静力平衡大气中铅直气柱所含的位能与内能成正比，内能约占70%，位能约占30%。

于静力平衡大气中，穿越等压线的大气水平运动才能把全位能转换为动能或把动能转换为全位能。（全位能有时也简称为位能）

7、波的频散

扰动能量相对于合成波列的传输现象称为频散现象

当g c c =时为非频散波，如声波、重力外波

当g c c ≠时为频散波。如重力波、惯性－重力波、长波。

8、?效应。

答：由于科氏参数随纬度变化，当气块作南北运动时，牵连涡度发生变化；

为了保持绝对涡度守恒，这时相对涡度会发生相应的变化（系统发生变化）。这种效应称为β—效应

三、

1、热力学分层、动力学分层，各有什么特征？

热力学分层：分为四层分别是对流层、平流层、中间层和热层。

动力学分层：分为四层分别是贴地层、近地面层、埃克曼层和自由大气层 特征：贴地层：分子粘性应力很大而湍流黏性应力小；

近地面层：湍流黏性应力和气压梯度力共同作用，且湍流对动量、热量、水汽的铅直输送通量不随高度变化；

埃克曼层：湍流黏性力、科氏力和水平气压梯度力三力平衡；

自由大气层：水平方向上科氏力（科里奥利里）和气压梯度力的二力平衡

2、涡度方程

Z 坐标系中的铅直涡度方程的表达式及方程中各项物理意义？

用z 坐标系中的水平运动方程（不计摩擦时）作涡度运算，可得到z 坐标系中的铅直涡度方程

()???

? ????+??+--??-???? ????+??-=??y v x u f v z w y v x u t ?β?ζζ? ???

? ??????-????+???? ??????-????-x p y y p x z u y w z v x w ρρρ21 （6.65）

方程左边表示z 坐标系中相对涡度的局地变化取决于右边几个项；

右边第一项为相对涡度的平流作用。沿气流方向相对涡度减小，则有正涡度平流，反之，则有负涡度平流。它与温度平流的意义是类同的；

右边第二项为相对涡度的铅直输送作用。

第三项称为β效应项，是地球自转涡度铅直分量的平流（也称为牵连涡度平流）作用，当气块向北运动时，使局地相对涡度减小；向南运动时，使局地相对涡度增大；

第四项为水平散度作用项。在（f+ζ）〉0条件下，当空气作辐散运动时，使局地相对涡度减小；作辐合运动时，使局地涡度增大；

第五项称为涡管扭曲项。是涡度的水平分量转化为铅直分量的扭转效应。 第六项是力管项。是大气的斜压性对涡度的作用。

P 坐标系中的铅直涡度方程的表达式及方程中各项物理意义？

用P 坐标系中的水平运动方程（不计摩擦时）作涡度运算，可得到P 坐标系中的铅直涡度方程

()???

???????? ????+??? ????+-??-???? ????-???? ????-=??p p p p p p p p p x v x u f p y v x u t ??ω???

???

?????????? ????-?????? ????+???? ????-p v x p u y y f v p p p ωω （6.72） 此式也常简称为涡度方程。它在形式上以及物理含义上与“z ”坐标系涡度方程（6.33）类似。

方程左边表示P 坐标系中相对涡度的局地变化；

右边第一、二项为相对涡度的平流作用；

第三项为相对涡度的垂直输送；

第四项为水平散度作用，当空气作辐散运动时，使局地相对涡度减小；作辐合运动时，使局地涡度增大；

第五项称为β效应项，为地球自转涡度铅直分量的平流作用，当气块向北运动时，使局地相对涡度减小；向南运动时，使局地相对涡度增大；

第六项是涡度的水平分量转化为铅直分量的扭转效应。与“z ”坐标系涡度方程不同的是没有力管项，力管作用隐含在散度项中。

对大尺度（天气尺度）运动适用的涡度方程？

用大尺度运动特征值，对涡度方程进行尺度分析和简化后可得：

()???

? ????+??-=+y v x u f dt f d ? （6.68） 此式表示大尺度运动中，大气的绝对涡度变化主要由水平的散度引起，水平辐合

运动，即0y v x u ????? ????+??，使绝对（相对）涡度加大；水平辐散运动，即0y v x u ????

? ????+??，使绝对（相对）涡度减小。而如果大气是水平无辐散的，则有：

()0dt

f d =+? （6.69） 此式表示在水平无辐散的大尺度运动中，绝对涡度是守恒的。（6.69）式又称为正压涡度方程

3、讨论罗斯贝波（学位考试例题）

⒈写出表达罗斯贝波的涡度方程及其线性化方程。

⒉推导出罗斯贝波的频率方程，波的相速公式和群速公式；

⒊综合讨论罗斯贝波可得那些结论？

答：⒈罗斯贝波是大气长波是由地转参数随纬度变化（即β效应）造成的。因此可用正压水平无辐散涡度方程，即绝对涡度守恒方程

()0=+dt

f d ζ 或 v dt

d βζ-= （1） 表示之。用微扰动法，设基本气流为均匀的西风，即令v v u u u '='+=,代人上式可得其线性方程为

0='-?'?+?'?v x

u t βζζ （2） ⒉ 因扰动速度场是水平无辐散的，故可引进扰动流函数ψ'，于是有 ????

?????'?='?'?='?'?-='ψζψψ2x v y u （3） 将它代人（2）式后，便有 02=?'?+'???

? ????+??x x u t ψβψ （4） 取β平面近似（即令β=常数），设有波解为

()t ly kx i Ae ωψ-+='

代人（4）式中，可得频率方程为 ()()022=++--k k u k βω

或 22 +-=k k

u k βω （5） 罗斯贝波沿纬向转播的速度22 +-==

k u k c px βω （6） 其纬向群速()()22222 +-+=k k u c gx β （7） ⒊ 综上所述，可以得到以下结论：

① 正压大气中罗斯贝波是由绝对涡度守恒控制的一种大尺度涡旋性波动，β

效应是它得以传播的最主要机制。

② 罗斯贝波相对于基本气流向西传播。用实际资料进行计算可以证明它一种

移动缓慢的大尺度涡旋慢波。

③ 罗斯贝波的相速与波数有关，所以是频散波。

④ 罗斯贝波是大尺度波动，具有准地转性

Rossby 波的求解

()

()()()()22

2

2222222222i 0

000x t 0x

t 00u 0x t 1v ),1*(*****0x u t k u k c k u k c k k u l k k

k u k

l k k u ik l k ik u i Ae x x u t y

x y u x v x v y u y

v x u v y u x v u y u x v v u y u x v y v y v z

u y u v y

v u y

u x v y

v g t ly kx i βωβ

ω

βωβωβωβωψψβψψψζψψββζζζβζζζζβζζζω+=??=

-==-

=+-=-=+-=+--+-==??+???

? ????+????+??=?'?-?'?='??='??-='=??+??='+???

? ???'?-?'???+???? ???'?-?'???='+?'?+?'?=???

? ????-????'=??'=??=??=='+??'+?'?+?'???-??==+??+??+??-+群速度：求一维相速：得：提取上式为令，引入流函数又因为

则常数时，因为当）线性化得：对（正压大气水平无辐散

结论如上

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动力气象期末复习.doc

一、 波动的基本概念： 振幅：指物理量距平均状态最大的偏差。 位相：由位置和时间构成的确定波的状态的物理量。θ=kx-t ω 初位相：是初始时刻的位相。α 周期：是波前进一个波长所需的时间，或空间固定位置上完成一次全振动所需的时间。T 频率：是单位时间内波动前进距离中完整波的数目。T 1 =ν 圆频率：是单位时间内位相变化的值。?? ? ? ? = T πωω2 波数：在2π距离内含波长为L 的波的数目 k, l, m , k= Lx π2,l=y 2L πm=z 2L π 波长：相邻两个位相相同点的距离。L 相速：波动等位相面的传播速度。cp = K 2 ω ,cpx=k ω,cpy=l ω cpz=m ω 群速度：波能量的传播速度（波包的传播速度） C g=i κω??+j l ??ω+k m ??ω ;= k ??ω;C =l ??ω;C =m ??ω 谐波的复数表示：f(x,y,z,t)=F e ) (wt mz ly kx i -++ 频散性：若波速c 与波速k(或波长L 与圆频率ω)无关，这种波称为非频散波， 相反，若相速c 与波数k(或波长L 与圆频率ω)有关，则称为频散波。 滤波：通过略去方程组中，具有某波动产生或传播物理机制的项，来除去某波动，就称为滤波。通常是采用示踪参数法来进行。 示踪系（参）数：是在求解方程组时，在方程的一些项中，人为设置一个参数，该参数取值只能为1或0，表明该项起不起作用。该参数在求解过程中不断传递，直到最后的解中。这样就可以很方便的了解该项对解的物理作用。 波动的稳定性：当解中的c 或ω为复数，波的振幅随时间增长，则这种波就是不稳定的，当解中的ω和c 为实数时，则振幅不随时间变化，这种波就是稳定的。 二、 微扰动方法，基本方程组的线性化 1、任一物理量可分解为：f=f +/f ,扰动量相对于基本量是小量； 2、基本状态满足原方程 3、扰动量的二次乘积项是高阶小量，可忽略，线性化后的方程是分析波动的基础。 三、 动力分析中对波动问题处理的基本方法： 1、建立物理模型并简化方程组 2、对方程组线性化（微扰动方法等） 3、设形式解（振幅一般设为常量） 4、得到一个有关振幅的线性代数方程组。

动力气象课后习题答案

1、大气运动方程组一般由几个方程组成？那些是预报方程？哪些是诊断方程？答：大气运动方程组一般由六个方程组成，分别是三个运动方程、连续方程、热力学能量方程、状态方程；若是湿空气还要加一个水汽方程。 运动方程、连续方程、热力学能量方程是预报方程，状态方程是诊断方程。 2、研究大气运动变化规律为什么选用旋转参考系？旋转参考系与惯性参考系中的运动方程有什么不同？ 答：地球以常值角速度Ω绕地轴旋转着，所以任何一个固定在地球上并与它一道运动的参考系，乃是一个旋转参考系。 为了将牛顿第二定律应用于研究相对于旋转参考系的大气运动，不但要讨论作用于大气的真实力的性质，而且要讨论绝对加速度与相对加速度之间的关系。相对于惯性参考系中的运动方程而言，旋转参考系中的运动方程加入了视示力（科里奥利力、惯性离心力）。 3、惯性离心力与科里奥利力有哪些异同点？ 答：都是在旋转参考系中的视示力；惯性离心力恒存在，而大气相对于地球有运动时才会产生科里奥利力。 4、重力位势与重力位能这两个概念有何差异？ 答：重力位势：重力位势表示移动单位质量空气微团从海平面（Z=0）到 Z 高度，克服重力所做的功。 重力位能：重力位能可简称为位能。重力场中距海平面 z 高度上单位质量空气微团所具有的位能为Φ=gz，引进重力位势后， g等重力位势面（等Φ面）相垂直，方向为高值等重力位势面指向低等重力位势面，其大小由等重力位势面的疏密程度来确定。所以，重力位势的空间分布完全刻划出了重力场的特征。 5、试阐述速度散度的物理意义？速度散度与运动的参考系有没有关系？ 答：速度散度代表物质体积元的体积在运动中的相对膨胀率。 因，故速度散度与运动的参考系没有关系。 8、计算 45° N跟随地球一起旋转的空气微团的牵引速度。 答：由速度公式可知，牵引速度为： 大小为；方向为向东。 19、证明相对加速度可写成

高中地理第二章2煤炭石油资源的利用与保护课后习题含解析中图版选修6

第二节 煤炭、石油资源的利用与保护 煤作为一种常规能源,随时代及科技进步,其利用方式多种多样。读图,完成第1~2题。 1.在向消费地输送过程中,容易造成严重大气污染的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 2.对消费地而言,最清洁且已大规模使用的方式是( ) A.① B.② C.③ D.④ 解析:第1题,煤炭在堆存、装卸过程中会发生自燃或扬尘,从而污染大气环境。第2题,对于消费地而言,最清洁且已大规模使用的方式是②。 答案:1.A 2.B 3.考虑二氧化碳排放量和发电成本因素,目前最受欢迎的能源应该是( ) A.煤 B.核能 C.天然气 D.生物能 解析:综合考虑二氧化碳排放量和发电成本因素,目前最受欢迎的能源是天然气。 答案:C 下表所示为西方主要发达国家人均能耗、能源强度、电力强度情况对比(能源强度:一次能源供应总量与国内生产总值的比率。电力强度:单位产值所消耗的电能,它反映了经济增长率与电力消费之间的关系)。据此完成第4~5题。 人均能耗 能源强度 (吨油当量/1 电力强 度

4.表中反映出( ) A.单位产值耗油量最大的是英国 B.单位产值耗电量最大的是美国 C.法国的能源总量比德国丰富 D.发达国家能源消耗量大大超过发展中国家 5.日本的能源强度与电力强度给我国的启示是( ) A.广开能源进口渠道 B.改进技术,提高能源的利用率 C.改变能源消费结构 D.节约能源,加强能源储备 解析:第4题,主要考查分析表格的能力和从文字中获取和解读信息的能力。根据题目中的说明可知,电力强度即单位产值所消耗的电能,因此表格中电力强度最大的美国,是单位产值耗电量最大的国家。第5题,主要考查分析问题和解决问题的能力。参照日本的能源强度和电力强度值,我国在今后的发展过程中,应力争提高和改进技术,不断地提高能源的利用率。

动力气象学作业题

动力气象学 一、单选题 1、1939年___引进β平面近似，创建了著名的长波理论。 A、A.V.皮耶克尼斯 B、B.恰尼 C、C.菲利普斯 D、D.罗斯贝 答案:D 2、大气是层结流体，大气的密度分布随高度变化，通常来说，___中容易产生积云对流。 A、A.不稳定层结 B、B.稳定层结 C、C.中性层结 D、D.分层层结 答案:A 2、罗斯贝数是一无量纲参数，有一定的物理意义，它代表水平惯性力相对科氏力的量级，当它的大小接近0.1时，代表中纬度的___。 A、A.小尺度运动 B、B.中尺度运动 C、C.大尺度运动 D、D.微尺度运动 答案:C 3、可用于判断对流或扰动发展的无量纲参数是___。 A、A.罗斯贝数 B、B.基别尔数 C、C.无量纲厚度参数 D、D.理查森数 答案:D 3、在北半球，满足风压定律的高压是下列___项。 A、A.高压在运动方向右侧，高压伴随有反气旋式环流 B、B.高压在运动方向左侧，高压伴随有反气旋式环流 C、C.高压在运动方向右侧，高压伴随有气旋式环流 D、D.高压在运动方向左侧，高压伴随有气旋式环流 答案:A 4、全位能是指内能和___之和。 A、A.动能 B、B.潜热能 C、C.位能 D、D.显热能 答案:C 4、在___条件下，全球大气的内能、位能、动能的总和是守恒的。 A、A.绝热 B、B.无摩擦

C、C.绝热无摩擦 D、D.定常 答案:C 5、取布西内斯克近似的优点是，滤去了大气中的___。 A、A.声波 B、B.兰姆波 C、C.重力外波 D、D.重力惯性外波 答案:A 6、重力内波产生的条件之一是___. A、A.不稳定层结 B、B.中性层结 C、C.稳定层结 D、D.对流层结 答案:C 1、大气相对运动方程是根据___定律得到。 A、A.牛顿第二定律 B、B.质量守恒定律 C、C.气体试验定律 D、D.热力学能量守恒定律 答案:A 2、分析流体运动有两种方法，一种是___，一种是欧拉方法。 A、A.拉格朗日法 B、B.小尺度方法 C、C.尺度分析 D、D.气团方法 答案:A 3、按照水平尺度划分，龙卷属于___。 A、A.天气尺度 B、B.行星尺度 C、C.中尺度 D、D.小尺度 答案:D 6、按照水平尺度划分，长波属于___。 A、A.天气尺度 B、B.行星尺度 C、C.中尺度 D、D.小尺度 答案:B 7、描述运动系统是浅薄还是深厚系统的无量纲参数是___。 A、A.罗斯贝数 B、B.基别尔数 C、C.无量纲厚度参数 D、D.理查森数

2020年秋人教版化学必修二第二章 化学反应与能量测试题含答案及详细解析

绝密★启用前 2020年秋人教版化学必修二第二章化学反应与能量测试题 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是() ①甲与水反应比乙与水反应剧烈 ②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙 ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强 ④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极 A．①④ B．③④ C．①②③④ D．①②③ 2.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是() A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度不变 D．放电时溶液中的阴离子向负极移动 3.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是() A．正极反应中有二氧化碳生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O 4.将20 mL 0.5 mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列的措施不能提高化学反应速率的是()

A．加入10 mL 3 mol·L－1盐酸 B．给反应混合物加热 C．将所用的大理石研磨成粉末 D．加入10 mL蒸馏水 5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是() A． Pb为正极被氧化 B．电子从PbO2流向外电路 C．SO42?向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大 6.锌－空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是() A． Zn电极是该电池的正极 B． Zn电极的电极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋ C． OH－向石墨电极移动 D．氧气在石墨电极上发生还原反应 7.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是() A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C． 1 mol H2跟mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D． 2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 8.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：

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动力气象总复习

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总复习 一，方程组 1， 物理定律:控制大气运动的动力、热力过程是什么？ 运动学方程：牛顿第二定律； 连续性方程:质量守恒； 热力学方程、状态方程、能量方程: 2， 各项意义：影响大气运动的因子 加热不均匀→T 分布不均匀→P 不均匀→趋动大气运动。 3， z-坐标系。 二，尺度分析： 1， 方法 2， 特征量： s m s f f s m H m L s m U /10~W ,10~~ ~,10~,10~,10~,/10~-214546--τ 3,无量纲数： Ro 数:定义、应用。 ４,大尺度大气运动的特点： 什么是地转、准地转? 5，正压大气、斜压大气、热成风: 1） 定义 2） 上下配置不同,热成风不等于0 3） 天气学意义 作业: 1、（1)何为Ro 数？大尺度大气运动的Ｒo 数为多大？大尺度大气运动的主要特征是什么? （2）何为Ｒｏ数？请利用Ros ｓｂy 数,分别判断中高纬度大尺度大气运动、中小尺度和热带大尺度大气运动为何种性质的运动？ 2、正压大气和斜压大气概念 3、地转风概念 4、下面地面系统,高层有哪几种可能配置? D G

５、何为斜压大气？请说明在天气图上如何分别根据温度场和风场结构判断斜压大气性的强弱? 6、何为热成风?请详细说明热成风是由于大气的斜压性所引起，并由此说明大气大尺度动力系统与热力系统在天气图上的主要表现特征,并举出实例。 三，涡度方程: 1,涡度是什么?k ζζ= 涡度方程：各项意义(引起涡度、天气系统变化的因子) 这些因子是什么,产生机制是什么，对天气系统的影响，何时重要、何时次要。 ★了解天气系统的发生发展机制。 ２,位涡方程; 什么是位涡?由热力学和动力学过程组合而成的量； 位涡守恒——绝热无摩擦。 应用:过山(大尺度）气流： 没有热力过程，没有体现位涡特点。 0)(=+h f dt d ζ 引起????－效应～散度项 大气厚度βζh 3，什么是β－平面近似? 作业： 1、正压大气中涡度方程0)(0=?=??+a a a dt d V dt d σζζζ 物理意义是什么？解释说明系统有辐合、辐散运动和整体做南北运动时涡度的变化。 2、请说明一个气旋系统作辐合运动和向南运动时,其强度将会加强。 ３、β－平面近似、β效应 4、位涡守恒条件是什么?并应用位涡守恒原理解释过山（大尺度)气流涡度变化。 四,边界层：研究耗散问题~湍流边界层 1,大气分层: 1） 根据什么分？~地面对大气的影响～湍流粘性力大小 2） 如何分？ 3） 各层特点(动力学特点）是什么？

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动力气象学期末考试题基本概念复习题.docx

一、名词解释范围（共计20分） （1）冷暖平流：由温度的个别变化与局地变化的关系: dT dT rr ——=——+匕或 dt St 33 移项后，有： dt dt dt 设齐0W0,则有 ^T = -y.vr = -v — dt ds 时，即使为微团本身的温度保持不变，也会引起温度场的局地变化。） GT c 丁 当一>0,即沿着水平速度方向温度是升鬲的，风由冷区吹向暖区，这时-V —<0 & ds （即—<0）,会引起局地温度降低，我们便说有冷平流。 dt 当竺<0,即沿着水平速度方向温度是降低的，风由暖区吹向冷区，这时-V —>0 ds ds （U|j —>0）,会引起局地温度升高，我们便说有暖平流。 dt 总Z 温度平流是通过水平气流引起温度的重新分布而使局地温度发住变化的。 （2） 罗斯贝数：水平惯性力与水平科氏力之比，即：R ｛）= —，表示大气运动的准地转程 办厶 度，也可用来判别人气运动的类型（人、屮、小尺度）和特性（线性或非线性）。 （3） 梯度风：水平科氏力、离心力和水平气压梯度力三力达成的平衡。此时的空气运动称 为梯度风，即 --- F JV — ------- - o R p 8n （4） 地转风：对于中纬度天气尺度的扰动，水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡。这时 一 1 一 的空气作水平肓线运动，称为地 转风，表达式为：V =——Vpxk. fp （5） 0平面近似：中高纬地区，对大尺度运动，y/a

动力气象课后习题答案

1、大气运动方程组一般由几个方程组成那些是预报方程哪些是诊断方程 答：大气运动方程组一般由六个方程组成，分别是三个运动方程、连续方程、热力学能量方程、状态方程；若是湿空气还要加一个水汽方程。 运动方程、连续方程、热力学能量方程是预报方程，状态方程是诊断方程。 2、研究大气运动变化规律为什么选用旋转参考系旋转参考系与惯性参考系中的运动方程有什么不同 答：地球以常值角速度Ω绕地轴旋转着，所以任何一个固定在地球上并与它一道运动的参考系，乃是一个旋转参考系。 为了将牛顿第二定律应用于研究相对于旋转参考系的大气运动，不但要讨论作用于大气的真实力的性质，而且要讨论绝对加速度与相对加速度之间的关系。相对于惯性参考系中的运动方程而言，旋转参考系中的运动方程加入了视示力（科里奥利力、惯性离心力）。 ! 3、惯性离心力与科里奥利力有哪些异同点 答：都是在旋转参考系中的视示力；惯性离心力恒存在，而大气相对于地球有运动时才会产生科里奥利力。 4、重力位势与重力位能这两个概念有何差异 答：重力位势：重力位势表示移动单位质量空气微团从海平面（Z=0）到 Z 高度，克服重力所做的功。 重力位能：重力位能可简称为位能。重力场中距海平面 z 高度上单位质量空气微团所具有的位能为Φ=gz，引进重力位势后， g等重力位势面（等Φ面）相垂直，方向为高值等重力位势面指向低等重力位势面，其大小由等重力位势面的疏密程度来确定。所以，重力位势的空间分布完全刻划出了重力场的特征。 5、试阐述速度散度的物理意义速度散度与运动的参考系有没有关系 - 答：速度散度代表物质体积元的体积在运动中的相对膨胀率。 因，故速度散度与运动的参考系没有关系。 8、计算 45° N跟随地球一起旋转的空气微团的牵引速度。 答：由速度公式可知，牵引速度为：

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第一章. +习题 1.1用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数： (1) 369 (2) 10000 (3) 4095 (4) 32767 答：(1) 369=1 0111 0001B=171H (2) 10000=10 0111 0001 0000B=2710H (3) 4095=1111 1111 1111B=FFFH (4) 32767=111 1111 1111 1111B=7FFFH 1.2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数： (1) 10 1101 (2) 1000 0000 (3) 1111 1111 1111 1111 (4) 1111 1111 答：(1) 10 1101B=2DH=45 (2) 1000 0000B=80H=128 (3) 1111 1111 1111 1111B=FFFFH=65535 (4) 1111 1111B=FFH=255 1.3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数： (1) FA (2) 5B (3) FFFE (4) 1234 答：(1) FAH=1111 1010B=250 (2) 5BH=101 1011B=91 (3) FFFEH=1111 1111 1111 1110B=65534 (4) 1234H=1 0010 0011 0100B=4660 1.4完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核： (1) 3A+B7 (2) 1234+AF (3) ABCD-FE (4) 7AB×6F 答：(1) 3A+B7H=F1H=241 (2) 1234+AFH=12E3H=4835 (3) ABCD-FEH=AACFH=43727 (4) 7AB×6FH=35325H=217893 1.5下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结果。 (1) (-85)+76 (2) 85+(-76) (3) 85-76 (4) 85-(-76) (5) (-85)-76 (6) -85-(-76) 答：(1) (-85)+76=1010 1011B+0100 1100B=1111 0111B=0F7H；CF=0；OF=0 (2) 85+(-76)=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=1；OF=0 (3) 85-76=0101 0101B-0100 1100B=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=0；OF=0 0；OF=1 (5) (-85)-76=1010 1011B-0100 1100B=1010 1011B+1011 0100B=0101 1111B=5FH；CF=0；OF=1 0；OF=0 1.6下列各数为十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的带符号数或无 符号数时，它们所表示的十进制数是什么？ (1) D8 (2) FF 答：(1) D8H表示的带符号数为-40，D8H表示的无符号数为216； (2) FFH表示的带符号数为-1，FFH表示的无符号数为255。 1.7下列各数均为用十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的数或字符 的ASCII码时，它们所表示的十进制数及字符是什么？ (1) 4F (2) 2B (3) 73 (4) 59 答：(1) 4FH表示的十进制数为79，4FH表示的字符为O； (2) 2BH表示的十进制数为43，2BH表示的字符为+； (3) 73H表示的十进制数为115，73H表示的字符为s； (4) 59H表示的十进制数为89，59H表示的字符为Y。 1.8请写出下列字符串的ASCII码值。 For example, This is a number 3692. 答：46H 6FH 72H 20H 65H 78H 61H 6DH 70H 6CH 65H 2CH 0AH 0DH 54H 68H 69H 73H 20H 69H 73H 20H 61H 20H 6EH 75H 6DH 62H 65H 72H 20H 33H 36H 39H 32H 2EH 0AH 0DH

动力气象试题解答

一、名词解释 1.科里奥利力 科里奥利力是一种视示力，它只是在物体相对于地球有运动时才出现。 单位质量空气微 团所受的科里奥利力为 2 V 3。 2 V 3始终与 和V 3相垂直，而 与赤道平面垂直， 所以 2 V 3必通过运动微团所在的纬圈平面内。 在北半球，科里奥利力指向速度的右方， 科里奥利力对空气微团不作功， 它不能改变空气微团的运动速度大小， 只能改变其运动方向。 2 .尺度分析法 尺度分析法是一种对物理方程进行分析和简化的有效方法。 尺度分析法是依据表征某类运动 系统的运动状态和热力状态各物理量的特征值， 估计大气运动方程中各项量级大小的一种方 法。根据尺度分析的结果， 结合物理上考虑，略去方程中量级较小的项， 便可得到简化方程， 并可分析运动系统的某些基本性质。 3 .罗斯贝数 罗斯贝数的定义式为 R o U.「f °L ，它代表水平惯性力与水平科里奥利力的尺度之 比。罗斯贝数的大小主要决定于运动的水平尺度。对于中纬大尺度运动， R 0 1，科里奥 利力不能忽略不计，对于小尺度运动， R 0 1，科里奥利力可忽略不计。 4. Richardson 数 与大气层结稳定度和风的铅直切变有关的动力学参数。层结愈不稳定， 则愈有利于湍流和对流运动的发展，所以 Ri 可用于判断对流或扰 动发展的条件。 5 .地转风 等压线为一族平行的直线（| R T | ）时的平衡流场称为地转风场，或称为地转运动。在 地转运动中，水平气压梯度力与科里奥利力相平衡。 地转风的方向与等压线相平行， 在北半 球（f > 0）,高压在速度方向右侧，低压在速度方向左侧；地转风大小与水平气压梯度成 正比，与密率和纬度的正弦成反比。地转风关系的重要性在于揭示了大尺度运动中风场和水 平气压场之间的基本关系。 6?梯度风 最一般的平衡流场称为梯度风场。在梯度风运动中，水平气压梯度力、 科里奥利力、惯 理查德孙（Richardson ）数的定义式为Ri N 2D 2.U 2 , 它代表垂直惯性力与水平科 里奥利力的尺度之比。由于 g ln z N 2D 2 V z 2 N 2 Ri ，理查德孙数又是一个 风的铅直切变愈强,

浙教版科学八年级下册第二章知识点归纳与测试题

第2章 知识要点： 一、空气 1、空气是由几种单质和几种化合物组成的混合物。 2、空气的组成：（体积比） 氮气：78% 氧气：21% 稀有气体：0.94% 二氧化碳：0.03% 其他气体和杂质0.03% 3、空气的利用。 （1）氮是构成生命体蛋白质的主要元素。 灯泡、食品中作保护气 氮气的用途制化肥、炸药、染料等 液态氮可作冷冻剂 （2）氧气与人类的关系最密切。 氧气的用途： 提供呼吸、急救病人、登山、潜水等 支持燃烧、气焊、气割、炼钢等 （3）稀有气体：化学性质很稳定，通电时能发出各种有色光。 制作保护气 用途制成各种电光源 用于激光技术 二、氧气和氧化 1、氧气的物理性质： 通常情况下是一种无色、无味气体 密度比空气大 不易溶于水（或难溶于水） 三态变化，液态氧、固态氧呈淡蓝色。 2、氧气的化学性质：供呼吸、支持燃烧、化学性质较活泼、具有氧化性。 （1）硫在氧气中燃烧： （2）S+O2===SO2 在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热， 生成一种有刺激性气味的气体。（在空气中燃烧时发出淡蓝色的火 焰） （2）铁在氧气中燃烧： （3）3Fe+2O2 ==== Fe 3O4 燃烧时火星四射，放出大量的热，生成一种黑色 固体（注意：铁丝燃烧时要绑一根火柴来引燃，瓶底要放点 水或细砂防止炸裂瓶底） 3、氧化反应：物质与氧发生的化学反应。 燃烧：发光发热的剧烈的氧化反应，可引起爆炸 缓慢氧化：速率缓慢的氧化反应，可引起自燃 4、氧气的制取

（1）实验室制取 ①实验室常用分解过氧化氢或加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合 的方法来制取，反应的化学方程式分别为： 2H 2O2 ====2H2O +O2 2KMnO4====K2MnO4 + MnO2 +O2 2KClO3 =======2KCl +3O2 ②实验室装置图课本45和46页 ③排水法（因为氧气不易溶于水或难溶于水） 收集方法向上排空气法（因为氧气密度比空气大） （2）工业制法：分离空气发（属于物理变化的过程） 5、催化剂。 一变：改变其他物质化学反应的速度 二不变：本身质量化学反应前后不变 本身化学性质 6、灭火和火灾自救 （1）温度达到着火点以下 可燃物燃烧条件跟氧气充分接触 （2） 温度达到着火点以下 灭火方法跟氧气隔绝 （3）火灾自救及措施（看课本） 三、化学反应与质量守恒 1、化合反应和分解反应 （1）化合反应：A+B C （2）分解反应：AB+C 2、质量守恒定律 （1）定义：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，这个定律叫质量守恒定律。 （2）质量守恒定律的解释 原子种类没有变化 反应前后原子数目没有增减 （3）化学反应前后一定不变的量：①原子种类②元素种类③原子数目 ④物质总质量 3、化学方程式。 （1）定义：用化学式来表示化学反应的式子 （2）化学方程式的书写原则： 一是以客观事实为依据；二是要遵守质量守恒定律

大全课后题答案清华大学出版社沈美明版

大全课后题答案清华大 学出版社沈美明版 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

第一章. +习题 1.1用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数： (1) 369 (2) 10000 (3) 4095 (4) 32767 答：(1) 369=1 0111 0001B=171H (2) 10000=10 0111 0001 0000B=2710H (3) 4095=1111 1111 1111B=FFFH (4) 32767=111 1111 1111 1111B=7FFFH 1.2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数： (1) 10 1101 (2) 1000 0000 (3) 1111 1111 1111 1111 (4) 1111 1111 答：(1) 10 1101B=2DH=45 (2) 1000 0000B=80H=128 (3) 1111 1111 1111 1111B=FFFFH=65535 (4) 1111 1111B=FFH=255 1.3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数： (1) FA (2) 5B (3) FFFE (4) 1234 答：(1) FAH=1111 1010B=250 (2) 5BH=101 1011B=91 (3) FFFEH=1111 1111 1111 1110B=65534 (4) 1234H=1 0010 0011 0100B=4660 1.4完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核： (1) 3A+B7 (2) 1234+AF (3) ABCD-FE (4) 7AB×6F 答：(1) 3A+B7H=F1H=241 (2) 1234+AFH=12E3H=4835 (3) ABCD-FEH=AACFH=43727 (4) 7AB×6FH=35325H=217893 1.5下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结 果。 (1) (-85)+76 (2) 85+(-76) (3) 85-76 (4) 85-(-76) (5) (-85)-76 (6) -85-(-76) 答：(1) (-85)+76=1010 1011B+0100 1100B=1111 0111B=0F7H；CF=0；OF=0 (2) 85+(-76)=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=1；OF=0 (3) 85-76=0101 0101B-0100 1100B=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=0； OF=0 0；OF=1 (5) (-85)-76=1010 1011B-0100 1100B=1010 1011B+1011 0100B=0101 1111B=5FH； CF=0；OF=1 0；OF=0 1.6下列各数为十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的带符号 数或无符号数时，它们所表示的十进制数是什么 (1) D8 (2) FF 答：(1) D8H表示的带符号数为 -40，D8H表示的无符号数为216； (2) FFH表示的带符号数为 -1， FFH表示的无符号数为255。

动力气象总复习1

总复习 一，方程组 1， 物理定律：控制大气运动的动力、热力过程是什么？ 运动学方程：牛顿第二定律； 连续性方程：质量守恒； 热力学方程、状态方程、能量方程： 2， 各项意义：影响大气运动的因子 加热不均匀→T 分布不均匀→P 不均匀→趋动大气运动。 3， z －坐标系。 二，尺度分析： 1， 方法 2， 特征量： s m s f f s m H m L s m U /10~W ,10~~ ~,10~,10~,10~,/10~-214546--τ 3，无量纲数： Ro 数：定义、应用。 4，大尺度大气运动的特点： 什么是地转、准地转？ 5，正压大气、斜压大气、热成风： 1） 定义 2） 上下配置不同，热成风不等于0 3） 天气学意义 作业： 1、（1）何为Ro 数？大尺度大气运动的Ro 数为多大？大尺度大气运动的主要特征是什么？ （2）何为Ro 数？请利用Rossby 数，分别判断中高纬度大尺度大气运动、中小尺度和热带大尺度大气运动为何种性质的运动？ 2、正压大气和斜压大气概念 3、地转风概念 4

5、何为斜压大气？请说明在天气图上如何分别根据温度场和风场结构判断斜压大气性的强弱？ 6、何为热成风？请详细说明热成风是由于大气的斜压性所引起，并由此说明大气大尺度动力系统与热力系统在天气图上的主要表现特征，并举出实例。 三，涡度方程： 1，涡度是什么？k ζζ= 涡度方程：各项意义（引起涡度、天气系统变化的因子） 这些因子是什么，产生机制是什么，对天气系统的影响，何时重要、何时次要。 ★了解天气系统的发生发展机制。 2，位涡方程； 什么是位涡?由热力学和动力学过程组合而成的量； 位涡守恒——绝热无摩擦。 应用：过山（大尺度）气流： 没有热力过程，没有体现位涡特点。 0)(=+h f dt d ζ 引起????－效应～散度项 大气厚度βζh 3，什么是β－平面近似？ 作业： 1、正压大气中涡度方程0)(0=?=??+a a a dt d V dt d σζζζ 物理意义是什么？解释说明系统有辐合、辐散运动和整体做南北运动时涡度的变化。 2、请说明一个气旋系统作辐合运动和向南运动时，其强度将会加强。 3、β－平面近似、β效应 4、位涡守恒条件是什么？并应用位涡守恒原理解释过山（大尺度）气流涡度变化。 四，边界层：研究耗散问题～湍流边界层 1，大气分层： 1） 根据什么分？～地面对大气的影响～湍流粘性力大小 2） 如何分？ 3） 各层特点（动力学特点）是什么？

动力气象试题解答讲解学习

动力气象试题解答

一、名词解释 1. 科里奥利力 科里奥利力是一种视示力，它只是在物体相对于地球有运动时才出现。单 位质量空气微团所受的科里奥利力为32V 。32V 始终与 和3V 相垂 直，而 与赤道平面垂直，所以32V 必通过运动微团所在的纬圈平面内。 在北半球，科里奥利力指向速度的右方，科里奥利力对空气微团不作功，它不能改变空气微团的运动速度大小，只能改变其运动方向。 2．尺度分析法 尺度分析法是一种对物理方程进行分析和简化的有效方法。尺度分析法是依据表征某类运动系统的运动状态和热力状态各物理量的特征值，估计大气运动方程中各项量级大小的一种方法。根据尺度分析的结果，结合物理上考虑，略去方程中量级较小的项，便可得到简化方程，并可分析运动系统的某些基本性质。 3．罗斯贝数 罗斯贝数的定义式为 L f U R 00 ，它代表水平惯性力与水平科里奥利力的尺度之比。罗斯贝数的大小主要决定于运动的水平尺度。对于中纬大尺度运动，10 R ，科里奥利力不能忽略不计，对于小尺度运动，10 R ，科里奥 利力可忽略不计。 4. Richardson 数 理查德孙（Richardson ）数的定义式为222U D N Ri ，它代表垂直惯性力与水平科里奥利力的尺度之比。由于 Ri U D N z V N z V z g 222222~ln ，理查德孙数又是一个与大气层结稳定度和风的铅直切变有关的动力学参数。层结愈

不稳定，风的铅直切变愈强，则愈有利于湍流和对流运动的发展，所以Ri 可用于判断对流或扰动发展的条件。 5．地转风 等压线为一族平行的直线（ ||T R ）时的平衡流场称为地转风场，或称为地转运动。在地转运动中，水平气压梯度力与科里奥利力相平衡。地转风的方向与等压线相平行，在北半球（f ＞0），高压在速度方向右侧，低压在速度方向左侧；地转风大小与水平气压梯度成正比，与密率和纬度的正弦成反比。地转风关系的重要性在于揭示了大尺度运动中风场和水平气压场之间的基本关系。 6. 梯度风 最一般的平衡流场称为梯度风场。在梯度风运动中，水平气压梯度力、科里奥利力、惯性离心力相平衡。地转风是 ||T R 时梯度风的一个特例。 7．热成风 热成风定义为铅直方向上两等压面上地转风的矢量差。热成风方向与等平均温度线（即等厚度线）平行，在北半球暖区在热成风方向右侧，冷区在热成风方向左侧；热成风大小与平均温度梯度成正比，与纬度的正弦成反比。热成风关系的重要性就在于具体地揭示了静力平衡大尺度运动中风场、气压场、温度场之间的关系。 8．地转偏差 实际风与地转风的矢量差定义为地转偏差。地转偏差用'V 表示，则 g V V V '。地转偏差和水平加速度方向相垂直，在北半球指向水平加速度的左 侧，地转偏差的大小和水平加速度成正比，和纬度的正弦成反比。地转偏差虽然很小，但对大气运动的演变却起着极为重要的作用。